Descubren cómo recombinar y reorganizar el ADN a voluntad

Un equipo de investigadores del Arc Institute (Estados Unidos) ha descubierto el mecanismo llamado “puente recombinasa”, una herramienta precisa y poderosa que permite recombinar y reorganizar el ADN de forma programable.

El estudio, publicado en la revista Nature, explica que este descubrimiento del primer ADN recombinasa permite que los investigadores especifiquen qué moléculas de ADN desean y las insertan directamente en el genoma. "El sistema puente de ARN es un mecanismo nuevo para la programación biológica", explica Patrick Hsu, autor principal del estudio e investigador principal del Arc Institute. "La recombinación de puentes puede modificar universalmente el material genético más allá de CRISPR (una técnica de edición genética que permite ’cortar’ y ‘pegar’ la secuencia del ADN)".

El sistema de recombinación puente proviene de elementos de la secuencia de inserción 110 (IS110), uno de los innumerables tipos de elementos transponibles, también llamados "genes saltarines", que se cortan y pegan para moverse dentro y entre el genoma. Estos elementos se encuentran en todas las formas de vida y han evolucionado hasta convertirse en máquinas profesionales de manipulación de ADN para sobrevivir.

Los investigadores descubrieron que cuando IS110 se separa de un genoma, los extremos del ADN se unen para producir una molécula de ARN (el puente de ARN) que se pliega en dos bucles. Un bucle se une al propio elemento IS110, mientras que el otro bucle se une al ADN objetivo donde se insertará el elemento.

Cada bucle del ARN puente es programable de forma independiente, lo que permite a los investigadores mezclar y combinar cualquier secuencia de ADN a voluntad. Esto significa que el sistema puede ir mucho más allá de su función natural de insertar el elemento IS110, permitiendo en cambio la inserción de cualquier carga genética deseable. Es decir, que esta técnica abre la posibilidad de cambiar una copia de un gen defectuoso que provoque alguna enfermedad por una copia de un gen funcional.

Con una mayor exploración y desarrollo, el mecanismo puente promete marcar el comienzo de una tercera generación de sistemas guiados por ARN para ofrecer un mecanismo unificado de reordenamientos programables del ADN.

 

---